MOTOR DE CORRIENTE ALTERNA

Los motores son máquinas capaces de transformar la energía eléctrica en mecánica y realizar un trabajo. La mayoría de los motores de corriente alterna son alimentados por una corriente trifásica, aunque puede haber casos concretos o que por motivos didácticos se fundamenten en una corriente monofásica.

En la disposición más sencilla posible de motor trifásico tendremos tres pares de polos magnéticos constituidos por electroimanes, enfrentados dos a dos entre sí y distribuidos en el plano formando ángulos iguales entre sí de 60º. Cada par de polos opuestos está alimentado por la misma corriente alterna pero el arrollamiento del cable eléctrico es de sentido opuesto, de forma que cuando la corriente aumente en uno, disminuirá en el otro; y así cuando uno se conforma como polo magnético Norte, el otro lo hará como Sur, creándose un campo magnético orientado de N a S que irá alternando de sentido.

El arrollamiento de cable eléctrico en los otros dos pares de polos será el mismo, pero dado que todo el sistema está alimentado por una corriente trifásica, la corriente alterna en cada par de polos tendrá un desfase relativo de 120º con respecto a los otros dos (en adelante al respecto de uno; en retardo con respecto al otro).

De esta manera, la suma de las tres corriente alternas en cualquier instante de tiempo será exactamente igual a cero, a pesar de que cada una de ellas por separado oscila senoidalmente. Sin embargo, con una distribución adecuada de los tres pares de polos conseguimos que los tres polos Norte inducidos sean adyacentes, lo mismo que los tres polos Sur, de forma que queden unos enfrentados a los otros, dando pie a un vector campo magnético resultante no nulo.

Entonces, la alternancia de las corrientes tendrá como consecuencia que ese campo magnético resultante empiece a rotar. Ese campo magnético rotativo es la clave del funcionamiento del motor de corriente alterna y resulta bastante intuitivo ver que es más fácil de 'enganchar' la parte móvil a ese giro con un sistema trifásico que con uno monofásico.

No en vano, incluso en motores trifásicos, muy a menudo se aumentan en un factor dado el número de polos magnéticos, lo que hace todavía más fácil el enganche de la parte móvil al movimiento rotativo.

La parte fija de un motor que es alimentada por las corrientes de corriente alterna que crean el campo magnético giratorio se denomina estator. Ese campo magnético giratorio hace girar otra pieza que es móvil, que es la que por su movimiento va a realizar un trabajo mecánico, y se denomina rotor.

Por otro lado, a la parte que crea el campo magnético se la denomina inductor. Y a la parte que se mueve fruto de ese campo magnético se le denomina inducido. Vemos que lo habitual es que el estator sea el inductor y esté en el exterior y el rotor sea el inducido y esté en el interior, pero puede haber otras configuraciones.

Si el movimiento giratorio del rotor tiene igual velocidad angular que el campo magnético creado por el estator tendremos un motor síncrono. El motor síncrono funciona exactamente como un generador de corriente alterna o alternador, pero al revés.

En cambio, en los motores asíncronos, las velocidades de giro no suelen coincidir. Éstos se caracterizan por tener una especie de jaula coaxialmente situada en el interior del motor. La jaula está constituida por conductores de cobre unidos por anillos del mismo metal y montado todo el sistema sobre un núcleo cilíndrico de láminas de hierro que puede girar en torno a su eje. El campo magnético giratorio induce en los conductores de cobre una corriente eléctrica que se opone a la causa que los genera, lo que hace que el sistema se ponga a girar, aunque con velocidad menor, 'amortiguando' el efecto de la causa externa. Este es el tipo de motor que vemos en el vídeo que acompaña a esta entrada.